Les physiciens ont réussi à contrôler les propriétés quantiques de certains matériaux à l’aide de champs magnétiques, éliminant la nécessité de travailler uniquement sur une échelle microscopique
Des matériaux comme celui-ci peuvent être cruciaux pour résoudre le problème de la technologie quantique
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L’informatique quantique est l’un des domaines les plus prometteurs de la technologie actuelleMais jusqu’à présent, il a été confronté à un problème fondamental: ses propriétés spéciales ne fonctionnent que sur une échelle microscopique. Les chercheurs ont essayé de surmonter cette limitation qui empêche la création de dispositifs pratiques. Cette nouvelle découverte pourrait aider à résoudre certaines de ces limitations.
Il s’agissait du magazine Material celui publié par le Avance importante de l’Université Columbiaoù une équipe de physiciens a réussi à maintenir les propriétés quantiques dans des matériaux à trois dimensions grâce à l’utilisation du magnétisme. La clé est dans le contrôle des excitons (particules qui se forment lorsqu’un électron absorbe la lumière et laisse un “trou” dans sa position d’origine), qui peut désormais être confinée dans des couches spécifiques de certains matériaux magnétiques.
Du laboratoire au monde réel: fonctionne ainsi en confinement magnétique quantique
Le bromure de sulfure chromé (CRSBR) est un semi-conducteur avec des propriétés magnétiques spécifiques Lors du refroidissement à des températures très basses, près des -140 degrés Celsius. Dans cet état, ses moments magnétiques sont organisés dans un motif qui vous permet de confiner des excitons dans des couches en béton du matériau.
Ce comportement ressemble que nous trouvons dans les magnétares (étoiles à neutrons avec des champs magnétiques extrêmement puissants), mais avec une différence importante: Nous pouvons le reproduire en laboratoire. Les excitons sont confinés dans des couches spécifiques du matériau, en maintenant leurs propriétés quantiques dans des structures plus grandes.
Des études sur de nouveaux états magnétiques tels que l’agratissme alternatif (où les électrons sont organisés en schémas autres que les connaissances) ont ouvert Nouvelles possibilités de développement des composants électroniques. Cette avance pourrait contribuer à créer des systèmes plus efficaces.
La validation de la découverte a été particulièrement rigoureux grâce à une équipe indépendante de l’Université technique de Dresde. En utilisant des matériaux cristallins différents, ils sont parvenus aux mêmes conclusions que l’équipe Columbia, ce qui suggère que ce principe pourrait être appliqué à d’autres matériaux magnétiques semi-conducteurs.
La méthode traditionnelle pour travailler avec les matériaux quantiques requis Enlever manuellement chaque couche avec du ruban adhésifUne technique fastidieuse développée en 2004 avec du graphène. Cette nouvelle approche magnétique élimine cette limitation, permettant de maintenir les propriétés quantiques dans des structures à trois dimensions sans avoir besoin de les séparer physiquement.
Les chercheurs travaillent désormais à déterminer si cette technique pourrait être appliquée Moins de conditions de température extrêmes. La prochaine étape consistera à développer des matériaux qui maintiennent ces propriétés à des températures plus proches de l’environnement, ce qui faciliterait son utilisation dans des dispositifs pratiques.
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